[发明专利]一种高精度三维点云地图构建方法

权利要求书

1.一种高精度三维点云地图构建方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：在测绘车辆上设置激光点云采集单元、周围车辆感知单元和定位单元；

步骤2：激光点云采集单元实时采集测绘车辆经过区域的点云；周围车辆感知单元实时采集测绘车辆周围运动的社会车辆的位置信息和航向信息；定位单元实时提供测绘车辆的位置信息和航向信息；激光点云采集单元、周围车辆感知单元和定位单元将采集到的信息发送给计算单元；

步骤3：根据定位单元给出的测绘车辆的位置信息和航向信息，确定测绘车辆在高精度矢量地图中当前的位置和行驶方向；

步骤4：在当前点云帧中提取可行驶道路区域；

步骤5：获得测绘车辆周围运动的社会车辆的速度和相对测绘车辆的位置；

步骤6：移除当前点云帧中测绘车辆周围运动的社会车辆占据的点云；

步骤7：存储步骤6得到的点云帧，在存储的点云帧中筛选关键帧拼接并填补地面点云空洞，得到完整的点云地图；

所述步骤4中在当前点云帧中提取可行驶道路区域的方法为：根据步骤3得到的测绘车辆当前位置和行驶方向，旋转并且平移激光点云采集单元扫描得到的当前点云帧到高精度矢量地图坐标系下，利用高精度矢量地图中提取的当前可行驶道路区域，在当前点云数据帧中划出相应的可行驶道路区域；

所述步骤5中获得测绘车辆周边运动的社会车辆的速度和相对测绘车辆的位置的方法为：根据步骤3得到的测绘车辆当前位置和行驶方向，旋转并且平移周围车辆感知单元扫描得到的当前数据帧到高精度矢量地图坐标系下，然后，利用高精度矢量地图中提取的当前可行驶道路区域，在当前周围车辆感知单元数据帧中划出相应的可行驶道路区域，最后提取可行驶区域内的运动车辆的速度和相对测绘车辆的位置；

所述步骤6中移除当前点云帧中测绘车辆周围运动的社会车辆占据的点云的方法为：在步骤4得到的当前点云帧可行驶道路区域内，根据步骤5得到的测绘车辆周围运动的社会车辆相对测绘车辆的位置绘制预设尺寸的包围盒；然后分别在每个包围盒内执行点云聚类算法，当聚类的点云集群中点的数量大于第一阈值时，从当前点云帧中剔除该点云集群，如果聚类的点云集群中点的数量不大于第一阈值时，则保留该点云集群；遍历当前点云帧中的所有包围盒；

所述步骤7中填补地面点云空洞的方法包括以下步骤：

步骤701：采集测绘车辆上周围车辆感知单元返回的其周围运动的社会车辆数据中的车辆运动的位置和速度；

步骤702：判断测绘车辆周围每个运动的社会车辆与测绘车辆之间的距离是否小于第二阈值，如果测绘车辆周围运动的社会车辆与测绘车辆之间的距离小于第二阈值，则执行步骤703~705；如果测绘车辆周围运动的社会车辆与测绘车辆之间的距离不小于第二阈值，则执行步骤706~步骤708；

步骤703：根据测绘车辆周围每个运动的社会车辆的速度和位置信息对社会车辆建立预测模型，预测模型根据当前测绘车辆周围运动的社会车辆的速度和位置信息预测社会车辆下一时刻的位置；根据下一时刻的位置得到社会车辆即将遮挡的点云区域；

步骤704：根据步骤703的模型预测社会车辆即将遮挡的点云区域，连续存储多帧点云数据中即将被遮挡的区域的点云，加入填充点云候选队列；

步骤705：拼接填充点云候选队列中的连续点云帧得到填充点云候选局部地图；

步骤706：在被剔除遮挡路面的车辆的点云的连续点云帧中筛选出关键帧；

步骤707：拼接步骤706筛选出的关键帧得到点云地图；

步骤708：根据点云地图中因为剔除运动车辆造成的空洞区域范围，在步骤705中得到的填充点云候选局部地图中选取合适区域的点云填充地面点云空洞。